SU1105175A1 - Устройство дл концентрировани пищевых жидкостей - Google Patents

Description

2. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с и тем, что, с целью повьпиени  производительности, ротор подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость к отрицательному полюсу.

3. Устройство по п. 1,отличаюIU е е с   тем, что, с целью повышени  производительности, внутри емкости и у наружных стенок ротора смонтированы посто нные магниты.

Изобретение относитс  к холодильному технологическому оборудованию, а именно к устройствам дл  концентрировани  пищевых жидкостей, например молока, сыворотки, фруктовых соков, ферментных растворов Известно устройство дл  концентрировани пищевых жидкостей, содержащее три барабана с охлаждающими рубащками и ножами дл  сн ти  кристаллов льда, а также приводимый во вращение цилиндрический ротор центрифуги дл  отделени  кристаллов льда от маточного раствора 1 . Недостатки данного устройства заключают с  в значительных габаритах и относительно низкой производительности из-за двухстадийного процесса получени  концентрата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  концентрировани  пищевых жидкостей, включающее коукух. с патрубками дл  подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление дл  среза ни  льда с поверхности ротора и сборник кристаллов льда 2. Однако в зтом устройстве не исключены потери сухих веществ из-за налипани  в зких жидкостей на поверхность кристаллизации, а предельна  концентраци  жидкости ограничиваетс  ее криогидратной точкой. Цель нзобретени  - снижение потерь сух веществ и повыщение степени концентрирова нн  жидкости. Поставленна  цель достетаетс  тем, что устройство дл  концентрировани  пищевых жидкостей, включающее кожух с патрубками дл  подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента , приспособление дл  срезани  льда с поверхностью ротора и сборник кристаллов льда, снабжено полой емкостью в вид усеченного конуса, сообщенной с патрубком дл  подвода исходной жидкости и имеющей расположенный вокруг верхнего основани  и по образующей р д отверстий дл  вывода жццкости на внешнюю поверхность емкости, при этом ротор обращен меньшим основанием вверх, а емкость установлена с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора. Дл  повышени  производительности ротор может быть подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость - к отрицательному полюсу, с этой же целью внутри емкости и у наружных стенок ротора могут быть смонтированы посто нные магниты. На фиг. I показано устройство дл  концентрировани  пищевых жидкостей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фкг.З разрез Б-Б на фиг. I; на фиг, 4 - емкость с траектори ми движени  жидкости, выход щей из отверстий, вид сверху; на фиг. 5 устройство , снабженное посто нными магнитами , общий вид; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5. Устройство дл  концентрировани  пищевых жидкостей (фиг. 1-4) состоит из неподвижного герметизированного кожуха 1 с патрубком 2 дл  отсоса воздуха и патрубком 3 дл  отвода концентрата, шлюзового затвора 4, полого ротора 5, выполненного в виде усеченного конуса с перегородкой 6 в его полости дл  направлени  движени  хладагента, неподвижного патрубка 7 дл  отвода, хладагента, патрубка 8 со шкивом 9 дл  привода ротора 5 от электродвигател , полой емкости 10 в виде усеченного конуса, имеющей отверсти  11 вокруг верхнего основани  и по образующей , расположенной с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора 5 и подключенной проводником 12 к отрицательному полюсу источника тока. Скольз щим контактом 13 ротор 5 подключен к положительному полюсу источника тока посредством проводника 14. Устройство снабжено также приспособлением дл  срезани  льда с поверхности ротора 5 в виде ножа 15 из незлектропровоДного

материала и сборником J6 кристаллов льда с электроизол ционным патрубком 17 и шлюзовым затвором 18 дл  отвода талой воды и электронагревателем 19, размешенным в нижней части сборника 16.

Дл  подвода хладагента в полость ротора 5 предусмотрен неподвижный патрубок 20, установленный посредством электроизол ционных сальников 21, а дл  подачи исходной жидкости в полость емкости 10 имеетс  патрубок 22 из электроизол ционного материала.

Устройство дл  концентрировани  пищевых жидкостей с целью электробезопасности вместо подключени  ротора 5 и емкости Ш к источнику посто нного тока может иметь электромагниты 23 посто нного тока, размещенные у наружных стенок ротора 5 и внутри полой емкости 10.

Емкость 10 может при этом иметь капилл рные трубки 24 дл  вывода жидкости на внешнюю поверхность через отверсти  11, расположенные вокруг верхнего ее основани  и по образующей.

Электромагниты 23 подключены к источнику посто нного тока посредством проводНИКОВ 25, а дл  подачи исходной жидкости к капилл рным трубкам 24 предусмотрен патрубок 26. Патрубок 2 может быть соединен с вакуумной системой.

Устройство дл  концентрировани  пищевы жидкостей работает следующим образом.

Через трубопровод, подключенный к патрубку 22, подлежаща  концентрированию жидкость подаетс  внутрь неподвижной полой емкости 10. Далее, исходна  жидкость поступает через отверсти  11 и растекаетс  тонкой пленкой по наружной поверхности емкости 10, не каса сь охлаждаемой поверхности ротора 5. Предварительно по неподвижному патрубку 20 в полость ротора 5 подают хладагент, который проходит Но всей конусообразной поверхности направл ющей перегородки 6, охлаждает внутреннюю стенку ротора 5 и отводитс  по неподвижному аатрубку 7.

При вращении ротора 5 из концентрируемой жидкости под действием тепловых токов разности электрических потенциалов и центра бежных сил вылетают молекулы воды и оседают на внутренней стенке ротора 5, образу  корочку льда, котора  снижаетс  неподвижно установленным внутри ротора ножом 15 и ; направл етс  в сборник 16, где кристаллы льда обогреваютс  электронагревателем 19,

тают и отвод тс  через патрубок 17 и щлюзовыл затвор 18.

Концентрировагша  жидкость сливаетс  в кожух 1 и отводитс  как готовый продукт через патрубок 3 в шлюзовый затвор 4.

При выполнении устройства с электромагг нитами 23 через трубопровод исходна  жидкость подаетс  внутрь патрубка 26, затем распредел етс  капилл рными трубками 24 по отверсти м 11 и растекаетс  топкой пленкой по наружной поверхности полой емкости 10.

При стекании жидкости по поверхности емкости 10 молекулы воды под действием , разности температур, центробежных сил, магнитного пол  и давлени  паров переход т на охлаждаемую поверхность вращающегос  ротора 5, при этом жидкость концентрируетс  стекает в нижнюю часть кожуха 1 и отводитс  через патрубок 3 и щлюзовой затвор 4 как готовый продукт.

Холодильный агент от холодильной машины поступает через патрубок 20, огибает иа правл ющую перегородку 6 и отводитс  отепленный через патрубок 7. Переносу паров воды с поверхности жидкости на охлаждаемую поверхность ротора 5 способствуют установленные концентрически внутри емкости 10 и снаружи ротора 5 электромагниты 23.

При вращении ротора 5 образующиес  кристаллы льда срезаютс  ножом 15, падают в сборник 16, нагреваютс  нагревателем 19 и тают, а тала  вода отводитс  через патрубок 17 и шлюзовый затвор 18.

В известных устройствах при удалении воды из пищевых растворов криоконцентрацией содержание сухих веществ во льду составл ет от 2% и выше, поскольку жидкости контактируют с охлаждающими поверхност ми

В предлагаемом устройстве обеспечиваетс  образование кристаллов воды из паров без. непосредственного контакта охлаждающей поверхности с исходной жидкостью, поэтому сухие вещества в образовавщемс  льду практически отсутствуют.

Процесс льдообразовани  осуществл етс  благодар  разности температур участвующих объектов и интенсифицируетс  элекрическим или магнитным полем, приближением поверхности жидкости к поверхности кристаллизации до минимально возможного рассто ни  и центробежными силами инерции.

Кроме того, степень концентрировани  жидкости в изобретении не ограничена криогидратной точкой, как это имеет место в известном устройстве, и может быть достато«ь но высокой.

75/

.3

11

W

fpusA

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ, включаю-

Л ' ФиеЛ шее кожух с патрубками для подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для срезания льда с поверхности ротора и сборник кристаллов льда, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь сухих веществ и повышения степени концентрирования жидкости, оно снабжено полой емкостью в виде усеченного конуса, сообщенной с патрубком для подвода исходной жидкости и имеющей расположенный вокруг верхнего основания и по образующей ряд отверстий для вывода жидкости на внешнюю поверхность емкости, при этом ротор обращен меньшим основанием вверх, а емкость установлена с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора.

СП

Μ οι

2. Устройство по π. I, отличаю·* щ е е с й тем, что, с целью повышения производительное™, ротор подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость к отрицательному полюсу.

3. Устройство поп. 1, отличаю ш е е с я тем, что, с целью повышения производительности, внутри емкости и у наружных стенок ротора смонтированы постоянные магниты.